【存储】超融合（HCI）和云是什么以及区别|超融合和虚拟化的区别

目录

什么是超融合(HCI）

简介

超融合和云计算的区别

超融合和虚拟化的区别

与虚拟化对比来解释超融合

超融合的技术特点

超融合的优势和限制

超融合应用场景

超融合厂商

云计算

（一）云是什么

（二）云计算是什么

（三）特点

（四）云资源的部署模式

（五）云计算的优劣势

（六）云计算的服务类型

（七）云计算的核心理念

（八）云厂商

超融合和云计算的区别

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以下内容主要参考or摘抄自：超融合和云计算 -https://zhuanlan.zhihu.com/p/441944211

什么是超融合(HCI）

简介

官腔定义：

  超融合基础架构（Hyper-Converged Infrastructure，或简称“HCI”）也被称为超融合架构，是指在同一套单元设备（x86服务器）中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素，而多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展（scale-out），形成统一的资源池。

大白话：

通俗解释，超融合就是一台服务器承担计算、网络、存储和虚拟化等所有功能，而多套单元设备通过网络聚合起来，可以实现模块化的无缝横向扩展，形成统一的资源池。

主要构成

服务器（≥3）+虚拟化软件+固态硬盘缓存+万兆或更高速网络，另外也有超融合服务器自带虚拟化软件

超融合和云计算的区别

通俗解释，超融合就是一台服务器承担计算、网络、存储和虚拟化等所有功能，而多套单元设备通过网络聚合起来，可以实现模块化的无缝横向扩展，形成统一的资源池。

超融合是基础（把duoge），云计算是基础上搭建的（可以一个或多个）服务器（计算、存储单元）。

虚拟化是基础，云计算是基础上搭建的（可以一个或多个）服务器（计算、存储单元）。

超融合 到云计算的过程：软件+硬件配套卖–>N多套横向扩展组成集群–>上面的软件组成分布式融合虚拟成一个大的资源平台–>在上面划分出需要的资源搭建成一个 云计算服务器（单元）

虚拟化 到云计算的过程：软件+新买的硬件or旧的硬件–>N多套横向扩展组成集群–>上面的软件组成分布式虚拟成一个大的资源平台–>在上面划分出需要的资源搭建成一个 云计算服务器（单元）

超融合和虚拟化的区别

一、区别

超融合：软件硬件一体（同一厂商配套卖）

 虚拟化，只有软件，硬件可以选择不同厂商的机器组合成集群。

二、优劣

虚拟化

优点：软硬件是分开的，硬件还可以利旧，不同的服务器可以性能不同。计算资源不足，可以通过增加CPU、内存资源来扩展。存储资源不足，可以通过传统的方法扩展存储空间。

缺点：管理复杂

超融合

优点：运维简单，节省大量学习成本.

具备按需扩展能力，快速响应业务变化，性能随容量扩展线性提升。软硬一体机将计算、存储、网络各类资源高度浓缩在一台主机内，相比传统架构占用机房空间更小，能耗低

缺点：无法单独升级资源，比如CPU、内存、硬盘，只能增加节点。

两者相比，虚拟化成本灵活多变，适合小规模部署。超融合更适合大规模部署。

与虚拟化对比来解释超融合

1.概念不同

虚拟化解决方案也可理解为一项技术，是指通过软件技术创建服务器、存储、网络等基础设施的虚拟表现形式，使IT组织能够在单个服务器上运行多个虚拟系统，让资源得到最大化的利用。

超融合是通过软件定义整个基础结构，包括了传统数据中心的所有要素：计算、存储、网络以及管理。它集成了服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、统一管理功能。这使得IT组织可以简单的搭建自己的私有云基础设施。

从概念来看，超融合是包括了虚拟化的所有能力，并扩展了更多的软件定义能力，更加接近私有云。

2.耦合度和复杂度不同

虚拟化软件可以自由选择，可以是一流厂商也可以是开源的。服务器选用X86服务器即可,一般选择Intel/AMD的同一代CPU即可。存储方面可以选择传统的集中存储，也可以直接利用服务器硬盘来构建虚拟存储。网络方面可以利用虚拟化软件将服务器的网口构建出虚拟交换机。物理交换机和传统数据中心保持不变。

超融合方案中一般选择软硬一体机的方式交付，软件包括了服务器、存储、网络的虚拟化软件，存储基本上采用服务器的硬盘构建虚拟存储。

两者相比，超融合解决方案软硬件的耦合度更强，复杂度更低。虚拟化的自由度更高，用户复杂度更高。

3.扩展性不同

虚拟化解决方案中，如果计算资源不足，可以通过增加CPU、内存资源来扩展。存储资源不足，可以通过传统的方法扩展存储空间。如果是分布式存储，也可以给所有节点服务器增加硬盘来实现，也可以通过增加节点服务器和存储节点来扩展。

超融合解决方案中，由于采用的是高密度服务器，初始配置就把资源空间压榨的差不多了。如果出现资源不足，一般采用横向增加节点来扩展资源。

两者相比，虚拟化的扩展灵活度更高，可以选择不同厂家的硬件，扩展速度慢。而超融合比较简单，增加节点即可，扩展速度快，但由于不同厂商不支持相互整合相互操作，所以后期扩展基本都是采用相同厂家了，这大概也是超融合发展了十几年一直没被中小企业接纳的原因了。

4.经济性不同

虚拟化方案中，软硬件是分开的，硬件还不错可以利旧，软件除了采用收费的虚拟化软件外，还可以采用开源的软件，对用户来说可以分批投资。但如果是大规模的私有云或混合云部署，虚拟化需要采购其他软件，投资可能要比超融合更高。

超融合方案中，由于大多是采用软硬一体机，完全没有利旧的可能，软硬件无法分开购买，也无法使用开源软件，如果是大规模私有云或混合云部署，超融合一次性融合了更多功能，投资相比虚拟化更节省。

两者相比，虚拟化成本灵活多变，适合小规模部署。超融合更适合大规模部署。

5.总结

通过对比，可以看出虚拟化是超融合的基础，超融合是虚拟化的融合部署。实现同样的功能，虚拟化自由度高，超融合更简单。考虑将来扩展，虚拟化更自由，超融合更简单快捷。成本方面小规模部署虚拟化的成本控制更灵活，大规模部署超融合比虚拟化更节省。

超融合的技术特点

1.JBOD

JBOD简单磁盘捆绑，使得服务器取消了RAID卡，代替为直通卡，通俗理解没有了多余的数据冗余，从第一块盘依次向后存放数据，存放机制相比更简单。

JBOD（just a bunch of disks，简单磁盘捆绑，或有时称简单驱动捆绑）是一个不太正规的术语，官方术语称作“Spanning”，它用来指还没有根据RAID（独立磁盘冗余阵列）系统配置以增加容错率和改进数据访问性能的电脑硬盘。

2.为什么是≥3的服务器

因为采用了JBOD，一块硬盘数据损坏，数据即丢失，并且分布式存储通过软件定义，采用投票算法，来保证数据冗余和最终一致性，要求半数以上的节点或者大多数支持才更新数据，也就是半数以上的服务器存活，这个集群才能正常工作，而最小的基础是3.

3.固态硬盘缓存

因为没有了RAID卡提供性能加成，意味着整机读写性能上限被限制在单块硬盘的读写速度上，全闪存还好，如果是机械硬盘做为主存储显然速度很慢，为了提高单机的IOPS，引入了缓存机制，利用固态硬盘为机械硬盘提供缓存，再写入到机械硬盘区。基本上都采用NVME硬盘或傲腾持久性内存作为缓存盘。

4.万兆或更高速网络

因为集群的高可用，存储数据分布、内部通信都需要高速网络，所以需要一台交换机，万兆甚至更高。

超融合的优势和限制

优势

运维简单，超融合将传统数据中心简化为标准的X86硬件和网络交换机，有效降低运维难度和人员要求，节省大量学习成本.

无需人工安装系统，开箱即可网络配置，就可完成云平台搭建，提供可视化部署界面和升级工具。

强大的统一IT管理，涵盖了物理机、存储、云主机、镜像、网络、应用中心，备份还原、监控警告等功能，同时具备稳定高效的系统架构和快速响应的能力。

具备按需扩展能力，快速响应业务变化，性能随容量扩展线性提升。软硬一体机将计算、存储、网络各类资源高度浓缩在一台主机内，相比传统架构占用机房空间更小，能耗低，在同等空间中散热更好，一般很少需要硬件运维，更适合在恶劣环境以及人力很少触达的场所。

主流产品除了适配主流的X86服务器硬件，还有主流的数据保护、安全、云管理平台进行方案的适配和认证。丰富了硬件和生态。

主流产品除了内嵌的虚拟化平台（基于KVM开发，无需付费）之外，还支持VMware、citrix虚拟化平台。

主流产品会基于AI和机器学习的资源用量预测，以及智能资源优化建议，提高运维效率，实现自动化的资源调度和监控运维。

限制

超融合模式决定了计算资源和存储资源应该均衡增长，对于比例严重失调的应用就不是很合适，比如海量的非结构化数据。 像所有格式的办公文档、文本、图片、XML、HTML、报表、图像和音视频等。

无法单独升级资源，比如CPU、内存、硬盘，只能增加节点。比如存储容量充足，CPU足够时，增加节点后存储够了，CPU就多余了。

超融合应用场景

1.关键业务应用

比如ERP、CRM、OA、MES、数据库等。

2.快速构建小型私有云

超融合扩展性强，开箱即用，提供了敏捷上线的能力。

3.远程与分支办公

超融合做为轻量级IT环境，可在集团对分支机构进行简捷部署，提供一站式业务应用交付，实现统一管理，降低运营成本。

4.边缘计算

随着5G时代来临，万物互联，边缘端的数据处理、数据分析和数据存储需求大量涌现，需要做出实时处理，做出即时决策，甚至需要机器学习这种资源消耗很高的应用。比如矿业、水利等行业，边缘端的工作环境往往很恶劣，而超融合一体机占用空间小、能耗低、散热要求低、快速部署、支持远程管理的能力恰好适应。

超融合厂商

参考Gartner2019中国区超融合竞争格局报告

通过产品差异化赢得世界的厂商:Nutanix,SmartX

通过已有市场基础覆盖的传统数据中心供应商：Dell EMC，华为，华三，深信服，VMware

为客户提供私有化部署方案的云供应商：QingCloud，EasyStack

云计算

（一）云是什么

云是一种能够抽象、汇集和共享整个网络中的可扩展资源的IT环境，通俗来讲就是云服务商的数据中心，云是一种环境，创建云是为了进行云计算。

（二）云计算是什么

云计算是一种按使用量付费的服务，这种服务模式提供可用的、便携的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

通俗来讲，计算、存储、网络、数据、应用等资源，像水电煤一样，随时随地，按需使用，即开即用。

（三）特点

1.大规模、分布式

云一般具有相当的规模，一些知名的云供应商都有用上百万级的服务器规模。而依靠这些分布的服务器所构建起来的云能够为使用者提供强大的计算能力。

2.虚拟化

云计算采用虚拟化技术，用户不必关注具体的硬件实体，只需要选择一家服务商，注册登录，购买需要的服务，进行简单的配置后，就可以对外服务了。比传统企业在数据中心部署一套应用简单方便。

3.高可用性可扩展性

知名的云计算供应商一般都会采用数据多副本容错等措施来保障服务的高可靠性，基于云服务的应用可以持续对外提供服务7*24小时，另外云的规模可以动态伸缩，来满足用户业务规模增长的需要。

4.按需使用，更加经济

用户根据自己的需求定制服务，按使用量计费，大大节省了IT成本，明显改善了资源的整体利用率。

5.安全

企业的IT团队和个人很难应对那些来自网络的恶意攻击，而使用云服务则可以借助更专业的安全团队来有效降低安全风险。

（四）云资源的部署模式

1.公有云

放在一个公共的地方，以即付即用，弹性伸缩的方式提供服务。可能比私有云大，因此可以根据需要无缝扩展。公有云所有定制者共享相同的基础设施，配置有限，安全保护性差。

2.私有云

企业根据自身需求在自家数据中心部署专有服务，提供对数据安全性和服务质量最有效控制。私有云关注信息安全，用户拥有基础设施，并可以控制在基础设施上部署应用，内部用户通过内部网或专有网络使用服务，体验性好，安全性较高，但投资门槛高，出现突发性需求时，因规模有限，难以快速有效扩展。私有云分内部部署和外部托管两种。

3.混合云

混合云融合了公有云和私有云的优点，是近年来云计算的主要模式和发展方向。处于安全考虑，企业将数据存放在私有云中，又获得了公有云的计算资源，既省钱又安全，但复杂程度高。

4.社区云

当几个具有相似需求的组织共享共同的基础设施时就形成了社区云，成本分摊。比如，政务云、金融云，规模小，是一个过度阶段的产物。

（五）云计算的优劣势

优势

通过虚拟化技术达到资源尽可能的最大化利用，提高资源利用率。用户只为使用的资源付费。

提升开发效率、运行效率、维护效率、测试效率。

云用户不需要考虑硬件及硬件维护成本、软件及软件维护成本和管理成本等，可以将更多的精力投入到企业的业务运营上，提升工作效率，降低管理成本。

劣势

严重依赖互联网，如果没有互联网连接，甚至不能访问任何东西，包括你自己的文件。低速连接不能很好的工作，与大型文档一样，基于WEB的应用需要大量的带宽下载。在5G来临之际，这个问题将不存在。

功能可能有限，例如需要基于WEB的应用可能不像桌面应用的功能全面。但这种情况也必然会发生变化。

即使连接速度很快，基于WEB的应用可能有时比PC上访问类似的应用要慢。

数据安全担忧，因您的所有数据都存储在云中，云有多安全？是否有未经授权的用户访问你的数据？

（六）云计算的服务类型

SaaS软件即服务

为用户提供了一个完整的软件功能服务，用户通过订阅，随时随地在云上使用这些服务，无需下载和安装，

也不需要关心软件的授权、升级和维护等问题，典型代表微软Office365等。

PaaS平台即服务

将软件开发的平台做为一种服务，提供基础设施的服务，用于在集成环境中开发、部署、运行和维护应用程序，帮助用户快速实现应用功能。例如微软的Azure等就是PaaS服务类型的典型代表。

IaaS基础设施即服务

把比较底层的服务器、虚拟机、存储空间、网络设备等基础设施做为一项服务提供给用户，用户申请后，自行部署和运行任意软件，包括操作系统、数据库、中间件和应用程序。

（七）云计算的核心理念

本着节约资源、优化资源、整合资源、实现资源最大化共享，提高运作效率。通过不断提高云的处理能力，减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受到云的强大计算能力。

（八）云厂商

美国主导IaaS生态演进，拥有亚马逊AWS、微软Azure、Google Cloud、IBM等领导厂商。

中国的IaaS市场由阿里云、腾讯云、中国电信、AWS（中国）、华为领跑。

超融合和云计算的区别

相同点

双方都希望通过将网络、计算、存储等资源进行重新规划，得到更大的利用率。

双方都向着降低成本，提高弹性可扩展能力发展。

不同点

超融合没有云计算做的彻底，超融合不是终结者，云计算才是最终形态。

总结

采用超融合架构提供云计算服务已经是一个明显的趋势，超融合是一种颠覆式的技术，简化了IT基础架构的部署和应用，对云计算的发展起到了有力的推动作用。

超融合和虚拟化的区别

超融合是虚拟化+分布式存储系统，特别是厂商既有虚拟化产品又有分布式存储系统。

虚拟化技术，例如KVM，是将服务器的CPU和内存进行“虚拟化”，为多个虚拟机程序（对物理服务器来说，虚拟机是个进程）提供计算资源，整个集群可以采用IP SAN、FC SAN或NAS的方式来使用集中式存储系统。

分布式存储系统，其组件一般包括管控、计算和存储组件，在多个服务器上部署不同的组件，有计算组件就是计算节点、有存储组件就是存储节点，既有计算组件又有存储组件的是融合节点，所有的存储节点将多个服务器自身的磁盘进行管理，形成存储资源池，为计算节点提供存储服务。 

所以，在超融合架构下，就要在虚拟化集群的各个服务器上安装部署分布式存储的各个组件

作者：cloud
链接：https://www.zhihu.com/question/318225045/answer/2080589225 

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